소음저감을 위한 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 로브형상을 갖는 지로터 오일펌프 설계 = Design of Gerotor Oil Pump with Lobe Shape Composed of 2-Expanded Cardioids for Noise Reduction

국문 초록 (Abstract)

지로터 오일펌프 (Gerotor oil pump)는 구조가 간단하고, 같은 크기의 다른 펌프에 비하여 1회전 당 토출량이 많기 때문에 소형화에 유리하며, 자동차의 엔진 윤활유 공급원 및 자동 변속기의 유압원으로 널리 사용되고 있다. 지로터 오일펌프의 경우, 자동차 산업의 가장 중요한 문제인 연비향상 및 소음저감을 위해 지로터 오일펌프의 치형 및 포트 형상 설계가 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 새롭게 고안한 2개의 확장된 카디오이드를 조합한 로브형상을 갖는 치형 창출 방정식을 정립하고, 자동화 프로그램을 통하여 최적 치형을 선정하였다. 또한, 제안 치형에 적합한 포트의 설계 방법을 제시하고, 제안된 오일펌프 (2개의 확장된 카디오이드가 조합된 최적 치형+전용포트)의 유동해석을 수행하여 유량, 유량맥동 및 음압레벨 도출하였다. 제안된 오일펌프 시제품의 성능시험을 수행하여 본 연구의 최적 치형 및 포트 설계 방법의 타당성 및 소음저감 효과를 검증하였다.

목차 (Table of Contents)

• 차 례
• List of Tables ·································
• List of Figures·································
• 1. 서론 ····································1
• 1.1 연구배경 ·······························1
• 1.2 선행연구 ·······························3
• 1.3 연구목적 ·······························5
• 2. 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 치형 설계 ·················7
• 2.1 2개의 확장된 카디오이드 곡선의 정의 ·················7
• 2.2 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 외부로브 형상 설계 ········10
• 2.3 접촉점 방정식 ···························12
• 2.4 내부로터 및 외부로터 형상 도출 ···················15
• 2.5 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 치형의 최적 설계··········17
• 3. 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 최적 치형을 갖는 오일펌프의 유동해석 ···21
• 3.1 2개의 확장된 카디오이드가 조합된 최적 치형의 전용포트 설계 ·····21
• 3.2 모델링 및 해석 조건 ················· ·······25
• 3.3 해석 결과 및 고찰 ··························28
• 4. 시제품 제작 및 성능시험 ··························31
• 5. 결론 ····································36
• 참고 문헌····································37
• Abstract ···································39